Qualidades de Feixes de Raios X usados em Radiologia Daniel Vicente Vieira - 5916139 Física das Radiações II Prof. Paulo Roberto Costa 13/11/12.

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1 Qualidades de Feixes de Raios X usados em Radiologia Daniel Vicente Vieira - 5916139 Física das Radiações II Prof. Paulo Roberto Costa 13/11/12

2 O que é a qualidade de um feixe de raios X? Refere-se ao poder de penetração do feixe de raios X É quantificada pela primeira (e segunda) camada semi-redutora HVL 1 (e HVL 2 ) e pelo coeficiente de homogeneidade h HVL grande → feixe de alta qualidade, ou “hard beam” HVL pequena → feixe de baixa qualidade, ou “soft beam” É influenciada pelo kVp e pela filtração do feixe NÃO é influenciada pelo mAs e pela distância ao tubo

3 HVL 1, HVL 2 e h HVL 1 → filtração necessária para reduzir a intensidade total do feixe à metade (normalmente expressa em mmAl) HVL 2 → filtração necessária além da HVL 1 para reduzir a intensidade do feixe novamente à metade (também em mmAl) h → razão da primeira pela segunda HVL

4 Qualidade em função do kVp Aumento de kVp → aumento da energia máxima e energia média do espectro Aumento das HVL’s

5 Qualidade em função da filtração adicional f a f a =0 f a =2mmAl f a =4mmAl As energias baixas são mais atenuadas que as energias altas Acrescentar filtração aumenta a energia média do espectro sem aumentar a energia máxima Espectro fica mais estreito h aumenta HVL’s aumentam

6 TSR 457: qualidades padronizadas de feixes

7 Por que estabelecer qualidades padronizadas para os feixes? Melhorar a comunicação entre os laboratórios de calibração, clínicas, etc Melhorar a reprodutibilidade dos resultados de cada instalação nas outras

8 Como se implementa? O ideal seria... Instalação A: kV=U; f a =x Instalação B: kV=U; f a =x

9 Como se implementa? Na prática: Para um dado kV, o feixe deve ter 1ª e 2ª camadas semi-redutoras (HVL 1 e HVL 2 ) e coeficiente de homogeneidade (h) iguais à qualidade exigida. Ex: RQR * Valor de referência para aplicações em radiologia geral

10 Como se implementa? Implementação da qualidade RQR Mede-se a curva de atenuação do feixe para a tensão correspondente à qualidade pretendida; Ajusta-se os pontos medidos pelo modelo que julgar apropriado; Calcula-se HVL 1, HVL 2 e h; Se estes valores estiverem dentro da faixa considerada aceitável, a qualidade foi atingida; Senão, pela curva ajustada, determina-se uma filtração adicional x 0 a ser acrescentada no feixe para atingir a qualidade; Acrescenta-se esta filtração e reitera o processo. x0x0

11 Como se implementa: RQR Passos 1, 2 e 3: medição e ajuste da curva de atenuação e cálculo de HVL 1 HVL 2 e h Mede-se a curva de atenuação do feixe para a tensão correspondente à qualidade pretendida e ajusta-se os pontos medidos pelo modelo que julgar apropriado → Archer Calcula-se HVL 1, HVL 2 e h;

12 Como se implementa: RQR Passo 4: esses valores são aceitáveis? se OK senão, quanto falta? → passo 5

13 Como se implementa: RQR Passo 5: filtração adicional necessária x0x0 escala log! escala linear Retângulo de 0,75 de altura por (HVL 1 +HVL 2 ) de largura; Divide ao meio com uma linha horizontal, e em x=HVL 1 com uma linha vertical; Coloca o retângulo sobre a curva de atenuação de forma a coincidir o canto superior esquerdo, inferior direito e a intersecção central; A diferença entre o zero e a vertical onde começa o retângulo é a filtração adicional necessária. Para quem gosta mais de equações do que desenhos, o algoritmo do retângulo equivale a resolver o sistema: onde a função K(x) é o modelo usado para a curva de atenuação. Usando o modelo de Archer: A solução (numérica) dessa equação para x 0 dá a filtração adicional necessária.

14 Como se implementa: RQA e RQT Tendo os filtros RQR, os RQA’s e RQT’s são obtidos adicionando a filtração indicada nas tabelas abaixo, e fazendo um “ajuste fino” dessa espessura: * Valor de referência para aplicações em radiologia geral * Valor de referência para aplicações CT Ajuste fino: acrescenta/remove filtração até

15 Como se implementa: RQR-M As qualidades usadas em mamografia são diferentes das usadas em radiologia geral e CT; Para RQR-M, começa-se com uma filtração adicional de 0,032±0,002mm de Molibdênio e mede-se a HVL 1 do feixe; O valor da HVL 1 deve estar dentro de 0,02mmAl do valor na tabela abaixo para a tensão correspondente; Se estiver fora, acrescenta-se/remove-se filtração de Molibdênio até estar de acordo. * Valor de referência usado em mamografia

16 Como se implementa: RQA-M Os RQA-M são obtidos a partir dos RQR-M simplesmente adicionando 2mm de Alumínio à filtração adicional. * Valor de referência usado em mamografia

17 Referências BUSHONG, S. C. Radiologic Science for Technologists - Physics, Biology and Protection. 4th ed, p175-177. Mosby, St. Louis, Missouri, 1988. IAEA. TRS 457 - Dosimetry in Diagnostic Radiology - An International Code of Practices. p69-77. International Atomic Energy Agency, Vienna, 2007. Archer B R, Thornby, J I, Bushong S C (1983) Diagnostic x-ray shielding design based on an empirical model of photon attenuation. Health Physics 44, 507.